《運動控制系統(tǒng)》(阮毅)課后題答案

上傳人:小** 文檔編號:28710269 上傳時間:2021-09-08 格式:DOC 頁數(shù):3 大?。?3.50KB
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1、1.1直流電動機有哪幾種調(diào)速方式?各有那 些特點? 答:a改變電樞回路電阻調(diào)速法外加電阻Radd的阻值越大,機械特性的斜率就越大, 相同轉(zhuǎn)矩下電動機的轉(zhuǎn)速越低b減弱磁通調(diào)速法減弱磁通只能在額定轉(zhuǎn)速以上的范 圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 c調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)速法 調(diào)節(jié) 電樞電壓調(diào)速所得的人為機械特性與電動 機的固有機械特性平行,轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性好, 能在基速以下實現(xiàn)平滑調(diào)速。1.2為什么直流PWM變換器-電動機系統(tǒng)比 相控整流器-電動機系統(tǒng)能夠獲得更好的動 態(tài)性能? 答:a PWM變換器簡單來講調(diào)節(jié)的是脈沖 串的寬度,直流成分沒有受到破壞,也就是 說其最大值=峰值是不變的,變的是平均值; b相控整流,是由交流整流得到的

2、直流,雖然也是平均值在變,但是其最大值、峰值也 是隨著導通角的大小時刻在變,且導通角越 小波形的畸變越嚴重。 從而影響了電機的輸 出特性。1.7靜差率s與調(diào)速范圍D有什么關系?靜 差率與機械特性硬度是一回事嗎? 答:關系見書上公式靜差率與機械特性硬度是不同的概念,硬度是指機械特性的斜率,一般說硬度大靜差 率也大;但同樣硬度的機械特性,隨著起理想空載轉(zhuǎn)速的降低,其靜差率會隨之增大。 1.11調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么?為 神馬說“脫離了調(diào)速范圍。 要滿足給定的靜 差率也就容易的多了”? 答:(1)生產(chǎn)機械要求電動機在額定負載的 情況下所需的最高轉(zhuǎn)速Nmax與最低轉(zhuǎn)速Nmin之比稱為調(diào)速范圍;當

3、系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn) 速下運行時,負載由理想空載增加到額定值 時轉(zhuǎn)速的變化率,稱為靜差率。(2)s與D是一對矛盾的指標,要求D越大,則所能達 到的調(diào)速精度越大,s越大。2.1帶有比例放大器的轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)調(diào)速系 統(tǒng)(轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng))特點 a只有比 例放大器的反饋控制系統(tǒng),其被調(diào)量仍是有 靜差的;b反饋控制系統(tǒng)的作用是抵抗擾動, 服從給定;c系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋 檢測的精度。改變給定電壓會改變電動機轉(zhuǎn)速,因為反饋 控制系統(tǒng)完全服從給定作用。如果給定電壓不變,調(diào)節(jié)測速反饋電壓的分 壓比或測速發(fā)電機的勵磁發(fā)生了變化,它不能得到反饋控制系統(tǒng)的抑制,反而會增大被 調(diào)量的誤差,因為反饋控制功能抑制的只是

4、被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動。2.2為什么用積分控制的調(diào)速系統(tǒng)是無靜差的?答:在積分調(diào)速系統(tǒng)中,當轉(zhuǎn)速偏差電壓等于零時Uc并不是零,而是一個終止 Uf,如 果轉(zhuǎn)速偏差電壓不變話,這是積分調(diào)節(jié)控制不同于比例環(huán)節(jié)的特點。正應為如此,積分環(huán)節(jié)可以使系統(tǒng)在無靜差的條件下保持恒 速運行,實現(xiàn)無靜差調(diào)速。2.3在無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)速 的穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源和測速發(fā)電 機精度的影響?是說明理由。答:閉環(huán)系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測 的精度,因此轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定精度還受給定電源 和測速發(fā)電機精度的影響。2.5(1)在轉(zhuǎn)速負反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中,突減負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài), 此時 晶閘管整

5、流裝置的輸出電壓 Ud較之負載變 化前減少了(2)在無靜差調(diào)速系統(tǒng)中,突加負載后進入 穩(wěn)態(tài)時轉(zhuǎn)速n不變,整流裝置的輸出電壓 Ud增減(3)在采用PI調(diào)節(jié)器的單環(huán)自動調(diào)速系統(tǒng) 中,調(diào)節(jié)對象包含有積分環(huán)節(jié),突加給定電 壓后PI調(diào)節(jié)器沒有飽和,系統(tǒng)達到穩(wěn)速前 被調(diào)量不會出現(xiàn)超調(diào)。2.8雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試時,遇到下列情況 會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?(1)電流反饋極性接反(2)轉(zhuǎn)速極性接反(3)啟動時ASR未達到飽和,轉(zhuǎn)速還處于 閉合狀態(tài)(4)啟動時ACR達到飽和,速度環(huán)開環(huán) 2.13是從下述5個方面來比較轉(zhuǎn)速,電流雙 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。(1)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性:a單閉環(huán) 在系統(tǒng)穩(wěn)

6、時實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差 b雙閉環(huán)可實現(xiàn)轉(zhuǎn) 速無靜差和電流無靜差。(2)動態(tài)限流性能 a單閉環(huán) 只能在超過 臨屆電流Ider后,限制電流沖擊 b雙閉環(huán) 電流調(diào)節(jié)器通過電流反饋系統(tǒng)隨時調(diào)節(jié)控制電流。(3)啟動的快速性 a單閉環(huán)快,不平穩(wěn)b 雙閉環(huán)快,平穩(wěn)(4)抗負載擾動的性能 a單閉環(huán) 差b雙 閉環(huán)強(5)抗電源電壓波動的性能第五章按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制的基本思 想1在三相坐標系上的定子交流電流,通過三相-兩相變換可以等效成兩靜止坐標 系上的交流電流和,再通過與轉(zhuǎn)子磁鏈同步的旋轉(zhuǎn)變換,可以等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標 系上的直流電流和,如上述所述,以和為輸入的電動機模型就是等效的直流 電動機模型,見圖 5-8.2

7、. 異步電動機經(jīng)過坐標變換等效成直流電動 機后,就可以模仿直流電動機進行控制。即 先用控制器產(chǎn)生按轉(zhuǎn)子磁鏈定向坐標系中 的定子電流勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量給定值和,經(jīng)過反旋轉(zhuǎn)變換得到和,再經(jīng)過2/3變換的到, 和,然后通過電流閉環(huán)控制,輸出異步電動機調(diào)速所需的三 相定子電流。這樣,就得到矢量控制系統(tǒng)的 原理結(jié)構(gòu)圖,如圖 5-9。3. 若忽略變頻器可能產(chǎn)生的滯后,再考慮到2/3變換器與電機內(nèi)部的3/2變換環(huán)節(jié)相抵消,控制器后面的反旋轉(zhuǎn)變換器與電機內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)變換環(huán)節(jié)相抵消,則圖 5-9中虛線框內(nèi)的部分可以用傳遞函數(shù)為1的直線代替,那么,矢量控制系統(tǒng)就相當于直流 調(diào)速系統(tǒng)了。圖 5-10為簡化后的等效直流 調(diào)速系統(tǒng)。

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